DE1286710B

DE1286710B - Verfahren zur Herstellung eines Oberflaechenbelags auf einem durchsichtigen Traeger, insbesondere auf einem Glas, mit stark reflektierenden Eigenschaften im Infrarot

Info

Publication number: DE1286710B
Application number: DE1964D0044691
Authority: DE
Inventors: Jacobi; Dr Richard
Original assignee: DETAG; Flachglas Wernberg GmbH
Current assignee: DETAG; Flachglas Wernberg GmbH
Priority date: 1963-12-11
Filing date: 1964-06-13
Publication date: 1969-01-09
Also published as: DE1284066B; FR1376433A; BE641177A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines durchsichtigen Trägers, insbesondere eines Glases, mit geringer Reflexion im sichtbaren Licht und stark reflektierenden Eigenschaften im Infrarot. Nach dem Vorschlag des Hauptpatentes wird dabei in der Weise verfahren, daß die Glasscheibe oder ein anderer durchsichtiger Träger zunächst mit einem halbdurchsichtigen dünnen Silberbelag versehen und auf bzw. aus dem Silberbelag anschließend eine Schwermetall-Silber-Sulfid-Schicht gebildet wird, indem die versilberte Glasscheibe mit einer wäßrigen, ein Schwermetallsalz, ein Alkalihydroxid und ein Thioharnstoff enthaltenden Lösung behandelt wird.
Dieses Verfahren hat sich bewährt. Es hat sich jedoch gezeigt, daß der Belag der so hergestellten halbdurchlässigen Spiegel nicht in allen Fällen hinreichend wischfest und chemisch resistent ist.
Erfindungsgemäß gelingt es demgegenüber, Gläser oder andere durchsichtige Träger mit einem Silber-Schwermetall-Sulfid-Belag von erheblich höherer Wischfestigkeit und chemischer Resistenz dadurch herzustellen, daß als Schwermetallsulfid ein Cadmiumsulfid unter Bildung eines Silber-Cadmium-Sulfid-Belages niedergeschlagen wird. In dem so entstandenen Belag ist das Cadmiumsulfid durch starke Nebenvalenzkräfte mit dem Silber verbunden, so daß ein sehr wischfester widerstandsfähiger überzug erzielt wird. Die Glanzwirkung des dünnen Silberbelages wird durch das Niederschlagen des Cadmiumsulfids auf dem Silberbelag wesentlich verringert. Im sichtbaren und vor allem im Infrarotbereich zeigt die mit diesem Belag versehene Scheibe eine gegenüber normalem Glas um das Vielfache erhöhte Reflexion, wobei im sichtbaren Bereich die störende Spiegelwirkung wesentlich verringert ist.
Vorzugsweise wird dabei der hauchdünne Silberbelag auf dem durchsichtigen Träger im Spritzverfahren und das Cadmiumsulfid auf dem Silberbelag ebenfalls im Spritzverfahren durch Aufbringen einer ammoniakalischen Cadmiumnitratlösung und von gelöstem Thioharnstoff niedergeschlagen. Diese unter Verwendung von Cadmium als Schwermetall gebildeten Beläge haben eine besonders hohe Durchsicht im sichtbaren Bereich bei hoher Reflexion im Infrarot. Sie haften fester als der Silberbelag auf dem Glas oder anderem Träger und sind chemisch sehr widerstandsfähig. Sie werden insbesondere nicht von den in Zwischenschichten von Mehrscheibensicherheitsglas, z. B. Polyvinylbutyral befindlichen, sehr reaktionsfähigen Schwefelstabilisatoren oder von den bei der Herstellung von Doppelglasscheiben verwendeten schwefelhaltigen Klebemitteln angegriffen. Die Erhöhung der chemischen Widerstandsfähigkeit ist natürlich nicht nur bei halbdurchlässigen, sondern auch bei dichten Silberspiegeln vorteilhaft, so daß auch diese an Stelle oder zusätzlich vor der rückseitigen Verkupferung mit einer Cadmium-Sulfid-Schicht versehen werden können.
Der dünne Silberbelag braucht bei dem neuen Verfahren nicht mehr aufgedampft zu werden, sondern kann im nassen Verfahren aufgebracht werden. Der Cadmium-Sulfid-Belag wird darauf in einem getrennten Arbeitsgang ebenfalls im nassen Verfahren, beispielsweise im Schaukelverfahren oder durch Aufspritzen, niedergeschlagen.
Zur Ausführung des Verfahrens werden die zu behandelnden Scheiben der üblichen Reinigung auf der zu belegenden Fläche unterzogen, um eine gute Haftung des kombinierten Belages zu erreichen. Das Aufbringen der dünnen halbdurchsichtigen Silberschicht kann sowohl im Schaukel- als auch im Spritzbelegeverfahren erfolgen. Vorzugsweise wird jedoch das Spritzbelegeverfahren angewendet, d. h. das Aufspritzen von ammoniakalischer Silberlösung, Alkali und Reduktionsmittel. Die Dichte des Belages und seine Gleichmäßigkeit wird damit schnell und sicher geregelt. Der im Spritzbelegeverfahren aufgebrachte Belag zeigt eine höhere Reflexion im Infrarot. Es hat sich dabei herausgestellt, daß das Aufspritzen der Lösungen bei etwa 4 bis 6 atü nicht nur eine gute Geschlossenheit des dünnen Silberbelages und eine sehr gute Verankerung des darauf gebildeten Cadmium-Sulfid-Belages bewirkt, sondern auch eine optimale Reflexion im Infrarot hervorruft.
Es empfiehlt sich, der Silberlösung bei der Reduktion etwa 1 bis 5%, vorzugsweise 2%, des Silbergewichtes an Platin zuzugeben. Ebenfalls kann der Silberbelag in an sich bekannter Weise durch Zusatz von Härtechemikalien, beispielsweise durch Zusatz von Spuren von Komplexsalzen des Nickels, Kupfers, Bleis, Chroms und Zinks, verbessert werden.
Der so gewonnene dünne Silberbelag wird, z. B. mittels einer Spritzpistole, mit destilliertem Wasser abgespritzt, auf diese Weise von anhängenden Chemikalien befreit und sofort in das vorbereitete Bad der ammoniakalischen Cadmium- und Thioharnstofflösung gebracht, oder im Spritzverfahren mit der Cadmiumsulfidlösungbehandelt. Beim Spritzverfahren wird eine zweiteilige Spritzpistole verwendet und z. B. eine ammoniakalische Cadmiumlösung und eine Thioharnstofflösung im Flüssigkeitsstrahl gemischt. Beim Aufbringen im Schaukel- oder Aufgießverfahren wird z. B. einer ammoniakalischen Cadmiumnitratlösung unmittelbar vor dem Baden der Scheiben eine Thioharnstofflösung zugesetzt, so daß Cadmiumsulfid entsteht, das sich in der frischen Silberoberfläche außerordentlich fest verankert.
Besonders günstige Reflexionswerte werden erhalten, wenn der Silberlösung etwa 2 % des Metallgehaltes an Platin zugesetzt und das Silber im Spritzverfahren unter einem Spritzdruck von 4 bis 6 atü aufgetragen wird.
Die geringe Dämpfung des sichtbaren Lichtes durch den Silber-Cadmium-Sulfid-Belag wirkt in den hier in Betracht kommenden verhältnismäßig hellen Räumen angenehm auf das Auge. In manchen Fällen ist es jedoch erwünscht, die Reflexionswerte in den verschiedenen Wellenbereichen zu verschieben, um z. B. dem Raumlicht eine gefällige Tönung, beispielsweise einen Chamois- oder Roseton, zu geben.
Zur Modifizierung des Farbtones und zur Veränderung des Wellenbereiches der Absorption kann auf die dünne Silberschicht vor der Aufbringung des Cadmium-Sulfid-Belages eine dünne Kupferschicht aufgebracht, z. B. aufgespritzt werden.
Gegenüber anderen Silber-Schwermetall-Sulfid-Schichten hat der neue Silber-Cadmium-Sulfid-Belag den Vorteil, daß dessen Reflexion sowohl gegen Luft als auch gegen Glas und somit auch gegen die Zwischenschicht nahezu gleich ist, so daß durch das Aufbringen der Zwischenschicht keine nennenswerte Minderung der Reflexion eintritt.
Der neue Silber-Cadmium-Sulfid-Belag kann nicht nur auf Silikatglas beliebiger Gestaltung bzw. auf durchsichtigen oder transparenten Kunststoffen niedergeschlagen werden, sondern auch auf durchsichtigen oder transparenten Kunststoffolien. Es lassen sich so Vorhänge, beispielsweise Rollvorhänge, herstellen, die im Bedarfsfalle vor einem Fenster angeordnet werden können.
Die Erfindung ist in der Zeichnung in einem Diagramm veranschaulicht, und zwar ist auf der Abszisse die Wellenlänge in Millimikron und auf der Ordinate die relative Reflexionserhöhung gegenüber Normalglas = 100 bei einem Einfallwinkel von 45°, gemessen mit einem Zeiß-Monochromator, aufgetragen.
Das Diagramm enthält zwei Kurven, und zwar zeigt die Kurve 1 den Reflexionsverlauf eines Silberbelages, und die Kurve 2 den Reflexionsverlauf des gleichen Silberbelages, nachdem er mit Cadmiumsulfid in einen Silber-Cadmium-Sulfid-Belag gemäß der vorliegenden Erfindung umgewandelt wurde. Die Kurven zeigen, daß die Reflexionswerte im sichtbaren Bereich bis etwa 800 mu, bei der Kurve 1 wesentlich höher liegen als bei der Kurve 2, so daß also die Lichtdurchlässigkeit des betreffenden Glases auch entsprechend verbessert ist. Die Reflexionswerte im Infrarot sind zwar bei der Kurve 2 auch gefallen, liegen aber immer noch mehrfach höher als bei einem Normalglas.
Die Werte der Reflexionserhöhung gegenüber normalem Glas sind selbstverständlich auch von der Schichtdicke abhängig, doch sind in dem Diagramm Beläge von gleicher Schichtdicke miteinander verglichen.
Ausführungsbeispiel für einen Silber-Cadmium-Sulfid-Belag Auf die in üblicher Weise gereinigte Scheibe wird durch Aufspritzen von ammoniakalischer Silberlösung, Alkali und Reduktionsmittel ein dünner Silberbelag aufgebracht. Zur Erzielung eines besonders unempfindlichen Belages werden der gemischten Ätznatron-Silberlösung außer Silbernitrat noch Komplexsalze von Edelmetallen der Platingruppe in Höhe von etwa 2 ()/o sowie gegebenenfalls Spuren von Salzen des Nickels, Kupfers, Bleis, Chroms oder Zinks beigegeben. Die Silberlösung enthält in üblicher Weise neben der entsprechenden Menge Ätznatron und den bekannten Reduktionslösungen aus Zucker mit geringen Mengen von Hydrazin oder Formaldehyd etwa 2 bis 4 g Silber je Liter. Die Silber, Alkali und Reduktionsmittel enthaltende Lösung wird mittels einer Spritzpistole unter einem Druck von 4 bis 6 atü aufgesprüht. Dieser Vorgang ist in wenigen Sekunden beendet.
Die mit Silberlösung behandelte Scheibe wird anschließend mit destilliertem Wasser abgespült, um eine rasche Reinigung zu erzielen. Unmittelbar danach bespritzt man die Scheibe mittels einer zweiteiligen Spritzpistole mit einer ammoniakalischen Cadmiumnitrat-Lösung, die 90 g Cadmiumnitrat in 51 Wasser enthält, sowie mit einer Thioharnstoff-Lösung, in der 150 g Thioharnstoff in 5 1 Wasser gelöst sind.
Nach dem Abspülen und Trocknen ist der Belag fertig.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zur Herstellung eines Oberflächenbelags auf einem durchsichtigen Träger, insbesondere auf einer Glasscheibe, mit geringer Reflexion im sichtbaren Licht und stark reflektierenden Eigenschaften im Infrarot, bei dem auf dem Träger ein Silber-Schwermetall-Sulfid-Belag niedergeschlagen wird, nach Patent 1243 833, dadurch gekennzeichnet, daß als Schwermetallsulfid ein Cadmiumsulfid unter Bildung eines Silber-Cadmium-Sulfid-Belages niedergeschlagen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der hauchdünne Silberbelag auf dem durchsichtigen Träger im Spritzverfahren und das Cadmiumsulfid auf dem Silberbelag ebenfalls im Spritzverfahren durch Aufbringen einer ammoniakalischen Cadmiumnitratlösung und von gelöstem Thioharnstoff niedergeschlagen wird.